Question

【题目】图1表示是将A、B两种植物的叶片分别放置在相同的密闭小室中，给予一定的光照，利用红外测量仪每隔5 min测定小室中的CO2浓度。图2表示给予不同强度的光照，测定A、B两种植物叶片的CO2吸收量和CO2释放量。(注：实验中所用的A、B两种植物叶片叶面积相等，且实验都在相同且适宜的温度下进行，忽略光照对细胞呼吸的影响)请据图分析回答：

（1）由图1分析可知，A、B植物叶片的光合作用强度受___________________的影响。从实验开始到10 min这段时间内，A植物叶片干重的变化趋势是__________________。

（2）若A植物在第5min时，光照强度突然降低而其他条件不变，极短时间内叶绿体基质中三碳化合物的含量将会_________,三碳化合物的合成速率将会减小。

（3）在第25～40 min期间，两个密闭小室内CO2含量相对稳定的原因是______________。从实验开始到第40 min这一阶段，A植物积累的有机物量比B植物的要___________。

（4）根据图2，当光照强度为bklx时，A植物叶片中叶绿体吸收CO2的速率是_____________mg/（m2·h）。若每日光照12小时,给予的光照强度为mklx(a＜m＜b),则一昼夜中B植物的干重将______________。

Answer 1

【答案】CO2浓度 增加增加光合作用吸收CO2和细胞呼吸释放CO2的速率相等少7减少

【解析】

分析题图：图1中A、B两种植物均处于密闭透光的小室，由于光合作用大于呼吸作用，光合作用需要的CO2除来自呼吸作用产生的CO2外，还从密闭小室中吸收，故导致密闭小室内CO2浓度变化趋势均是逐渐降低；一段时间后，由于小室内CO2浓度越来越低，导致光合作用等于呼吸作用，最终CO2浓度降低到一定水平后不再降低且维持在这个水平上。图2：光照为0时，两种植物均只进行呼吸作用，A的呼吸作用相对值为1，B的为2。b点对A植物来说净光合作用速率最大，c点对B植物来说净光合作用速率最大。

（1）由图1可以看出：图1中曲线代表玻璃罩内的CO2含量，0～10 min期间，玻璃罩内的CO2含量在减少，说明在此时段，光合作用强度大于呼吸作用强度，随着玻璃罩内的CO2含量的减少，CO2减少变慢，说明A、B植物叶片的光合作用强度受CO2浓度的影响。从实验开始到10min这段时间内，A植物所在的环境二氧化碳浓度降低，说明有有机物积累，叶片干重增加。

（2）A植物在第5min时，若光照突然降低而其他条件不变，光反应产生的[H]和ATP减少，被还原的C3减少，而CO2被C5固定形成C3的过程不变，故C3的含量将增加。暗反应还原阶段反应减弱，五碳化合物（C5）的合成速率将会减少，三碳化合物（C3）的合成速率也将会减小。

（3）当光合作用吸收CO2和细胞呼吸释放CO2的速率相等，玻璃罩内的CO2含量不发生变化；由图示可以直接看出，从实验开始到第40min这一阶段，A植物所在的玻璃罩CO2减少量少于B植物的，说明其积累的有机物量比B植物要少。

（4）叶绿体吸收CO2的速率代表总光合速率，为净光合速率（可用光照下玻璃罩内的CO2含量的减少速率表示）和呼吸速率（可用黑暗条件下玻璃罩内的CO2含量的增加速率表示）之和，即根据图2，当光照强度为bklx时，A植物叶片中叶绿体吸收CO2的速率为6+1=7mg/m2h。当光照强度为bklx时，B植物的呼吸速率为2mg/m2h，白天的净光合作用速率为2mg/m2h，一昼夜中B植物二氧化碳的净吸收量=2×12-2×12=0mg/m2。因此若每日光照12小时，给予的光照强度为mklx（a<m<b），一昼夜中B植物二氧化碳的净吸收量小于0，故一昼夜中B植物的干重将减少。